Ультрафиолетовый светодиодный облучатель

Изобретение предназначено для отверждения ультрафиолетовым излучением полимерных материалов и может быть использовано, в частности, при изготовлении изделий цилиндрической формы и при ремонте поврежденных участков трубопроводов. Изобретение обеспечивает отверждение цилиндрических изделий из полимерных материалов, расположенных на участках поверхностей, в том числе представляющих собой целостную, например, трубопроводную систему, без демонтажа этой системы, а также повышает безопасность эксплуатации в промышленных условиях. Ультрафиолетовый светодиодный облучатель представляет собой цилиндрический корпус с соосными отверстиями для размещения обрабатываемого изделия и разъемами для подключения кабеля от источника питания, разделенный по плоскости, проходящей через ось вращения цилиндрического корпуса, на две зеркально симметричные части, соединенные между собой шарнирным соединением по одной из линий разделения корпуса. Каждая часть содержит теплоотводящие пластины; отражатель; постоянные магниты и ручки-скобы, расположенные на обеих частях корпуса вдоль другой линии разделения. В качестве источника ультрафиолетового излучения используются последовательно соединенные ультрафиолетовые светодиоды, равномерно расположенные в виде рядов (линеек) на теплоотводящих пластинах, закрепленных по внутренней поверхности обеих частей корпуса так, что светодиоды расположены равномерно по внутренней поверхности обеих частей корпуса, а отражатель в виде тонкого слоя материала с направленной на обрабатываемую деталь отражающей поверхностью и отверстиями для светодиодов прикреплен к теплоотводящим пластинам. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для отверждения полимерных материалов лучистой энергии, в частности, ультрафиолетовым (УФ) излучением и может быть использовано, в частности, при изготовлении изделий цилиндрической формы и при ремонте поврежденных участков трубопроводов.

Известно устройство для отверждения полимерных смол (см. АС СССР №580807, МПК B01J 19/08, Устройство для отверждения полимерного материала, автор Цыбин Б.П., опубликовано: 27.04.1997), содержащее корпус камеры для обработки материала, соединенный с системой подачи и отбора газа, установленные в нем источник излучения с оптическими средствами для направления светового потока и платформу для укладки изделия, снабженное смонтированными на нижней поверхности платформы блоком приема светового потока, а также несколькими расположенными равномерно по рабочей поверхности напротив приемников излучения дополнительными источниками излучения.

Известно устройство для отверждения вещества УФ-излучением (см. Патент РФ №2401703, МПК B05D 3/06, Способ отверждения вещества УФ-излучением и устройство для его осуществления, опубл. 20.10.2010 г.) содержащее источник УФ-излучения в виде линеек (рядов), последовательно соединенных УФ-светодиодов, радиатор для охлаждения УФ-светодиодов, расположенный на радиаторе датчик температуры, связанный с блоком управления УФ-светодиодами, систему оптической фокусировки, блок управления УФ-светодиодами, содержащий контроллер, силовые модули управления УФ-светодиодами, каждый из которых выполнен в виде импульсного управляемого стабилизатора тока, обеспечивающего подачу импульсов тока на соответствующую линейку УФ-светодиодов, при этом частота, величина тока и скважность импульсов тока устанавливается в зависимости от свойств отверждаемого вещества и условий отверждения.

Общим недостатком указанных выше известных устройств является формирование потока УФ-излучения в одном направлении и невозможность их применения для отверждения полимерного материала, расположенного на цилиндрической поверхности или изделий из полимерного материала, имеющих цилиндрическую форму.

Известно устройство (см. Патент РФ №2411044, МПК A61L 2/10, B05B 7/00 «Лазерная дезактивация поверхности профилированных деталей», авторы Тюрко Б. и Фишер М., опубл. 10.02.2011 г.), содержащая корпус, боковые стенки с отверстием для цилиндрических деталей, источник УФ-излучения, в качестве которого используются УФ-лазеры. Недостатками известного устройства являются большие габариты и повышенная опасность эксплуатации из-за использования УФ-лазеров и высоковольтных источников питания для них, а также невозможность осуществления ремонта участков трубопровода без нарушения целостности трубопроводной системы, поскольку известное устройство не позволяет осуществить охват дефектного участка трубопровода без демонтажа системы.

Известно устройство (см. Патент РФ №2070057, МПК A61L 2/10 «Устройство - для импульсной стерилизации медицинских инструментов», авторы Холмогоров В.Е., Новиков Д.И., Шалларь А.В. и др., опубл. 10.12.1996), содержащее цилиндрический корпус, боковые стенки с отверстием для установки цилиндрической трубы, источник УФ-излучения, источник питания с кабелем для питания УФ излучателя. Недостатком известного устройства также является повышенная опасность эксплуатации из-за использования специализированных источников питания для УФ-излучателей и невозможность облучения участков трубопровода без нарушения целостности трубопроводной системы.

Технический результат заключается в возможности облучения и отверждения изделий из полимерного материала, имеющих цилиндрическую форму, и полимерных материалов, расположенных на участках цилиндрических поверхностей, в том числе представляющих собой целостную неразмыкаемую (например, трубопроводную) систему, без демонтажа этой системы, а также в повышении безопасности эксплуатации в промышленных условиях.

Технический результат достигается тем, что известный ультрафиолетовый облучатель, содержащий цилиндрический корпус, боковые стенки с соосными отверстиями для размещения обрабатываемого цилиндрического изделия, источник ультрафиолетового излучения, разъемы для подключения кабеля от источника питания, разделен по плоскости, проходящей через ось вращения цилиндрического корпуса, на две зеркально симметричные части, соединенные между собой шарнирным (или петлевым) соединением по одной из линий разделения корпуса, при этом каждая часть содержит теплоотводящие пластины; отражатель; постоянные магниты и ручки-скобы, расположенные на обеих частях корпуса вдоль другой линии разделения; причем в качестве источника ультрафиолетового излучения используются последовательно соединенные ультрафиолетовые светодиоды, равномерно расположенные в виде рядов (линеек) на теплоотводящих пластинах, закрепленных по внутренней поверхности обеих частей корпуса, так, что светодиоды расположены равномерно по внутренней поверхности обеих частей корпуса; а отражатель в виде тонкого слоя материала с направленной на обрабатываемую деталь отражающей поверхностью и отверстиями для светодиодов прикреплен к теплоотводящим пластинам.

На чертеже показана фронтальная проекция ультрафиолетового светодиодного облучателя с источником питания и кабелем и его поперечный разрез.

Ультрафиолетовый светодиодный облучатель состоит из двух одинаковых (зеркально симметричных) частей - часть I и часть II. Каждая часть состоит из корпуса 1, боковых стенок 2, теплоотводящих пластин 3, светодиодов 4, отражателя 5. Обе части соединены шарнирным (или петлевым) соединением 6 и имеют постоянные магниты 7 и ручки 8. На боковых стенках ультрафиолетового светодиодного облучателя расположены разъемы 9, к которым от источника питания 10 подводится напряжение по кабелю 11.

Заметим, что разъемы для подключения кабеля источника питания рекомендуется располагать на боковых поверхностях ближе к шарнирному (или петлевому) соединению. В этом случае кабель питания будет меньше подвержен изгибу и разъемы не будут мешать раскрытию обоих частей ультрафиолетового светодиодного облучателя.

Для улучшения теплоотвода в корпусе ультрафиолетового светодиодного облучателя рекомендуется выполнить перфорацию в виде равномерно расположенных отверстий, не ухудшающих прочности корпуса.

Сущность изобретения поясним на примере ремонта участка трубопровода. Поврежденный участок трубопровода обматывают препрегом, то есть материалом, пропитанным полимерной смолой, быстрое отверждение которого происходит под действием ультрафиолетового облучения. Ультрафиолетовый светодиодный облучатель работает следующим образом. Раскрывают соединенные шарниром (петлей) 6 обе части ультрафиолетового светодиодного облучателя ручками 8, преодолевая силы магнитного сцепления постоянных магнитов 7, заводят в раскрытом состоянии на участок трубопровода таким образом, чтобы трубопровод разместился в отверстиях боковых стенок 2 ультрафиолетового светодиодного облучателя. Предварительно трубопровод в месте дефекта обматывают препрегом - материалом, пропитанным полимерной смолой. Затем обе части ультрафиолетового светодиодного облучателя смыкают, при этом они удерживаются постоянными магнитами 7. Включают источник питания 10, который подает напряжение через кабель 11 и разъемы 9 на светодиоды 4. Для уменьшения перегрева светодиоды закреплены на теплоотводящих пластинах 3, расположенных на внутренней поверхности корпуса 1. Отражатель 5 обеспечивает более равномерное распределение ультрафиолетового излучения по облучаемой поверхности. По окончании процесса первичного отверждения полимерной смолы, источник питания 10 выключают, ультрафиолетовый светодиодный облучатель раскрывают ручками 8 и снимают с трубопровода.

Соосные отверстия в боковых стенках обеспечивают расположение обрабатываемого цилиндрического изделия или участка трубопровода по оси ультрафиолетового светодиодного облучателя, так, что расстояние от каждого светодиода до ближайшей точки обрабатываемой поверхности изделия или трубопровода одинаково. Для обеспечения равномерного облучения препрега светодиоды выбирают с достаточно большим углом расхождения светового потока, а плотность размещения светодиодов (число светодиодов на единицу площади) на внутренней поверхности ультрафиолетового светодиодного облучателя выбирают, исходя из мощности оптического излучения светодиодов и необходимой плотности излучения на рабочей поверхности, которые в свою очередь определяются диаметром цилиндрического изделия (трубопровода), расстоянием от светодиодов до рабочей поверхности и свойствами полимерной смолы. Отражатель дополнительно выравнивает распределение плотности потока излучения по облучаемой поверхности.

Потребляемая мощность светодиодов намного меньше мощности потребления газоразрядных (кварцевых) ламп или лазеров, для питания которых необходимы габаритные источники питания с повышенным напряжением. Использование низковольтных источников питания для ультрафиолетовых светодиодных облучателей не только снижает массогабаритные параметры всей установки, но существенно повышает безопасность эксплуатации таких облучателей в производственных условиях.

Ультрафиолетовый светодиодный облучатель, содержащий цилиндрический корпус, боковые стенки с соосными отверстиями для размещения обрабатываемого цилиндрического изделия, источник ультрафиолетового излучения, разъемы для подключения кабеля от источника питания, отличающийся тем, что цилиндрический корпус с боковыми стенками разделен по плоскости, проходящей через ось вращения цилиндрического корпуса, на две зеркально симметричные части, соединенные между собой шарнирным или петлевым соединением по одной из линий разделения корпуса, при этом каждая часть содержит теплоотводящие пластины; отражатель; постоянные магниты и ручки-скобы, расположенные на обеих частях корпуса вдоль другой линии разделения; при этом в качестве источника ультрафиолетового излучения используются последовательно соединенные ультрафиолетовые светодиоды, равномерно расположенные в виде рядов - линеек на теплоотводящих пластинах, закрепленных по внутренней поверхности обеих частей корпуса так, что светодиоды расположены равномерно по внутренней поверхности обеих частей корпуса, а отражатель в виде тонкого слоя материала с направленной на обрабатываемую деталь отражающей поверхностью и отверстиями для светодиодов прикреплен к теплоотводящим пластинам.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к отверждению вещества УФ-излучением и может быть использовано для УФ-отверждения чернил, полимерных покрытий, лаков, в частности, для нанесения изображения или текста методом полноцветной пьезоструйной печати и последующего закрепления оттиска путем фотополимеризации связующего вещества при облучении УФ-излучением в узком спектральном диапазоне.

Изобретение относится к искусственной оболочке для пищевых продуктов, прежде всего для колбасных изделий, и способу ее изготовления. .
Изобретение относится к способу получения порошковых покрытий с контролируемым уровнем глянца. .

Изобретение относится к способу и устройству для обработки покрытия контейнеров, в частности к способу и к соответствующему устройству для сушки защитных покрытий на контейнерах.

Изобретение относится к устройству и способу для нанесения покрытия из активного вещества на изделие. .

Изобретение относится к способу нанесения порошкового покрытия на поверхность объекта. .

Изобретение относится к плазменной технологии нанесения покрытий на металлические и диэлектрические подложки, а более конкретно к технологии плазменной полимеризации, и к процессам генерации плазмы.

Изобретение относится к способу увеличения смачиваемости пористых тел жидкостью и к устройству для реализации данного способа. .

Изобретение относится к способу получения матовых и стойких к царапанию покрытий, который осуществляют под действием актиничного излучения на содержащие активированные двойные связи системы покрытия при радикальной полимеризации. В способе получения матовых поверхностей на подложку наносят отверждаемое под действием радиационного излучения средство в виде покрытия. Покрытие облучают ультрафиолетовым светом с длиной волны от ≥200 нм до ≤420 нм при дозе облучения от 25 до 120 мДж/см2. Полученное покрытие облучают ультрафиолетовым светом с длиной волны от ≥120 нм до ≤230 нм. После этого покрытие подвергают окончательному отверждению посредством актиничного излучения. Кроме того, предложены подложки, на которые наносят покрытие приведенным способом. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности создания простого способа получения однородных глубокоматированных покрытий, которые пригодны в случае отверждаемых под действием радиационного излучения покрытий с толщиной слоя свыше 20 мкм. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к способу получения фотохромных оптических изделий. Способ включает (i) нанесение первого органического растворителя на поверхность оптической подложки с образованием смоченной органическим растворителем поверхности оптической подложки, (ii) нанесение отверждаемого фотохромного состава на смоченную органическим растворителем поверхность оптической подложки и (iii) по меньшей мере частичное отверждение вышеупомянутого отверждаемого слоя фотохромного покрытия. Отверждаемый состав фотохромного покрытия содержит второй органический растворитель. Первый и второй органические растворители могут смешиваться друг с другом и могут быть одинаковыми. Изобретение обеспечивает снижение количества фотохромного состава для формирования покрытия, а также снижение количества образующихся при этом отходов при сохранении качества изделия. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл., 1 пр.

Изобретение предназначено для отверждения ультрафиолетовым излучением полимерных материалов и может быть использовано, в частности, при изготовлении изделий цилиндрической формы и при ремонте поврежденных участков трубопроводов. Изобретение обеспечивает отверждение цилиндрических изделий из полимерных материалов, расположенных на участках поверхностей, в том числе представляющих собой целостную, например, трубопроводную систему, без демонтажа этой системы, а также повышает безопасность эксплуатации в промышленных условиях. Ультрафиолетовый светодиодный облучатель представляет собой цилиндрический корпус с соосными отверстиями для размещения обрабатываемого изделия и разъемами для подключения кабеля от источника питания, разделенный по плоскости, проходящей через ось вращения цилиндрического корпуса, на две зеркально симметричные части, соединенные между собой шарнирным соединением по одной из линий разделения корпуса. Каждая часть содержит теплоотводящие пластины; отражатель; постоянные магниты и ручки-скобы, расположенные на обеих частях корпуса вдоль другой линии разделения. В качестве источника ультрафиолетового излучения используются последовательно соединенные ультрафиолетовые светодиоды, равномерно расположенные в виде рядов на теплоотводящих пластинах, закрепленных по внутренней поверхности обеих частей корпуса так, что светодиоды расположены равномерно по внутренней поверхности обеих частей корпуса, а отражатель в виде тонкого слоя материала с направленной на обрабатываемую деталь отражающей поверхностью и отверстиями для светодиодов прикреплен к теплоотводящим пластинам. 1 ил.

Наверх